结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用分析

侯俊峰

摘 要： 作为有关建筑专业中，土木工程师一门至關重要的大学科，存在巨大而繁复的内容，有利于积极建设人类社会，土木工程在人们的日常生活中随处可见，建筑这一行业发展的时间较长，从人类产生之初就开始出现了建筑业，其能为人们提供住所，对人类生活有巨大的作用。到现在为止，建筑业历经了千百年的发展历史，基本建成了一套相对成熟的学术理论系统，在目前社会发展中，建筑业发展着自己应有的作用。本文重点分析和研究了在土木工程设计中如何应用结构与地基加固技术。

关键词： 结构与地基加固；土木工程；设计；应用

引言

由于建筑业不断发展，也逐渐完善了土木工程专业学科。在建筑工程实践当中，土木工程专业发挥着至关重要的作用，从实践中获得理论知识，也能应用到实践中，土木工程设计 包含了大量复杂且系统的内容，其是以现实社会为设计依据的，改变建筑物的各种设计性能并进一步完善和改进设计规则与设计思想。伴随着经济社会的高速发展，人们逐渐增加了对高层建筑的需求，高层建筑的质量与安全也至关重要，对人们的人身安全与稳定的社会秩序有至关重要的影响，针对质量安全来说，应当将建筑物的地基与结构的安全性全面考虑在内，所以，设计土木工程时，应用结构加固与地基加固尤为重要，有利于确保建筑物的稳定性，为人们提供良好的生活的环境，充分保障安全稳定社会秩序。

1结构设计方法

钢筋混凝土是土木工程的道桥桥梁，水利施工，房屋建筑等各种受理构造构成的结构，钢筋混凝土结构系统主要包括前卫增强混凝土性能，高性能混凝土，钢筋混凝土的抗震性与延性，预应力混凝土结构，耐久性以及裂缝控制设计，扭曲载面，斜截面承载力计算，正截面承载力计算等。钢筋混凝土结构会因为建筑设计的差异而存在外观结构上的不同，从而导致钢筋混凝土内部结构的各异。在建筑工程当中，钢筋具体的形状以及数量都会对最终的建筑工程有所影响。在长时间进行的土木工程建设当中，对混凝土以及钢筋的具体结构设计是遵循一定的方法的，具体的某种钢筋混凝土结构所搭配的钢筋使用数量也是有所规定的。在当今建筑的土木工程建筑当中，大跨度以及高层的钢筋混凝土结构是发展的重要考虑要素，高层大跨度建筑是对钢筋混凝土结构的一个新挑战，新的钢筋混凝土结构能否保证高层大跨度建筑的设计最终承载力符合要求，有足够可信度，有可靠的动力特点，强大的稳定性，这都是土木工程面临的重大问题。

在土木工程设计中，钢结构的施工也是地基和结构加固的一个重点。钢结构施工具体来说其安装步骤比较复杂，不同的建筑有不同的钢结构的安装要求，不同的建筑对钢结构施工的具体实施细节也有所不同，下面来分析主要需注意的三个大方面：首先是钢结构的连接和选材。钢结构主要分为钢材，金属制品，型材以及板材四大类型。土木工程中所使用的钢材通常会采用碳素钢，优质碳素结构钢或者普通的低合金钢等，其中碳素钢的强度和硬度会相比其他类型的钢材要高一些，但是其塑性却没有其他钢才好。土木工程的钢结构截面主要是宽翼缘的工字型结构或者是箱形截面，还有少数钢结构截面是用十字形截面的；土木工程的梁结构主要是轧制或者是焊接的H型钢梁，如果设计中有特殊的要求也可以让钢结构符合截面，但是在安装梁的钢结构之前一定要对截面焊接接头做焊接工艺测试，定出焊接的各项参数以及焊接材料。梁与柱之间或者是梁与梁之间可以采用高强螺栓连接或者是焊接连接，如果是采用高强螺栓连接，连接的时候就要注意高强螺栓的连接孔位精度。制孔主要分为高精度的数控钻孔以及精度相对较低的模板制孔。如果技术允许，工程还是要首选多轴数控钻孔。工程进行高螺栓连接前一定要对检验螺栓参数，在安装的时候不能用榔头强打或者用扳手强拧，用扳手拧入的要包括初拧、复拧和终拧。

在安放钢结构地点选择上，要保证用地面积是结构占地面积的1.5倍以上。结构从中转的堆场运到现场的钢材要用装卸机安置到安装机械的回转半径之内。假如在运输的过程中造成了钢构件的变形，就要在施工现场对钢构件进行校正。钢结构安装时用臂杆长度足够长、起重能力足够大的起塔式起重机来对各种不同的钢构件部位进行起吊。除此之外，起重机的起吊速度档位要满足安装钢构件的要求，起重机钢丝绳容量也必须满足起吊高度的需求。当进行多机作业的时候，臂杆的高差要保证安全运转，不发生碰撞。除此之外，各起重机之间都应该有足够的安全距离，以免相互碰撞。

2地基加固技术在土木工程设计的应用

在土木工程中，地基加固是一个重点也是一个难点，不管是设计高层建筑还是建设铁路公路，在土木工程中，工程地基的加固是一个尚未得到完美解决的难题，所以，地基与建筑结构的加固是我国乃至全世界土木工程技术中亟待进一步发展与研究的重要问题。在地基加固中，土木过程中需要使用加筋法、挤压法、排水加固法，换填法等手段，在土木工程的地基加固中，各种施工地段的情况各不相同，因此，选择的地基加固方法也要因地制宜。换填法是目前地基加固方法中应用最为广泛的方法，该方法一般在天然地质中适合使用，而对于目前工程的建设并不适用，而必须改成换土垫层的土质置换的方法。该方法即为使用较好质量比且能对工程建设提供良好制成的优质泥土取代原本自然生成的土质，该换土垫层通常能事先整体置换建设的土地的目的。而地基加固中有水泥置换法、碎石置换法、石灰置换法等几种主要的置换方法。对于一些沼泽地等较为湿润的土地展开施工建设，通常会使用排水加固法，由于这些土地存在大量的水分，缺乏足够的硬度与稳定度，因而会极大影响建筑工程的稳定性。土质中的大量水分能利用排水加固法进行排除，建筑土地硬度增加，在工程建设中较为适用，能建造安全稳定的建筑。排水加固法主要有真空预压法与堆载预压法两种，具体选择何种方法则必须结合现实施工情况作出合理正确的选择。若要确保不轻易移动土层，维持工程稳定的土地图纸，通常选择加筋法，同时也是一种基本的土木工程地基加固法，尤其是部分存在较大难度的工程与高层建筑，更适用该种地基加固方法。

3结构截面设计问题分析

第一，场地类型与抗震性能。各种建筑特点各不相同，在进行施工过程中，要确认抗震等级，在选择时，其和施工现场的详细状况关系密切。抗震等级的要求其实能极大影响框架截面的设计。有关设计人员必须按照建筑的高度与防裂度来正确查询抗震等级。在施工实际中，必须全面分析和整理施工现场的相关信息，接着结合本地的实际情况选择对应的抗震等级，并且也要对计算值与实际要求间的差距给予关注，在进行设计时，要高度重视这一点。第二，框架柱的计算长度。在框架柱的计算当中，先确定其长度，以此作为结构层高。但是此过程需要注意，两注之间在安置的时候形成彼此交叉的形态，此种方式已经类似于刚接，而并不属于力学机构之中的铰接或者固结。因此，在进行计算的时候，影响详细了解相关规范，各种操作活动也要严格按照规范执行，如此才能有效判定其计算长度。

结语

总而言之，土木工程专业对于建筑工程实践有至关重要的作用，其理论知识是从实践中获取，也能在实践中得到良好应用。在设计土木工程时，包含各种繁复的内容，其都是以社会现实为依据，逐渐改变建筑物的各种建筑性能，合理优化设计规则和设计思想。在社会经济快速发展的背景下，逐渐提高了人们对高层建筑的需求，质量安全对于高层建筑而言尤为关键，对人们人身安全有重要影响，还关系到社会秩序的稳定，因此，若要保证质量安全，则要对建筑的地基与结构的安全性进行全面考虑，建筑质量安全即为一项至关重要的事项，对建筑物自身稳定性而言，结构加固及地基架构发挥着积极的作用，能充分确保建筑物的安全质量。■

参考文献

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[2]秦伟. 结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用探讨[J]. 门窗，2016，06：62.

[3]王志波. 结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用研究[J]. 建筑知识，2016，09：77.